CFRPの破壊・剥離メカニズムと耐久性、寿命評価

1. CFRP積層板の圧縮挙動と破壊現象、層間剥離のメカニズム

(2016年3月7日 10:30〜11:50)

1. 複合材料とは
2. 層間剥離が発生する原因
3. 層間剥離の発生と進展を定量的に判断する (層間強度と層間靭性)
4. 層間強度と層間靭性の測定方法
5. 層間剥離を抑えるためになされている方策
6. まとめ
• 質疑応答

2. 炭素繊維強化複合材料の疲労損傷進展評価および寿命評価技術

(2016年3月7日 12:30〜13:50)

　近年、炭素繊維強化プラスチック (CFRP) が民間航空機の一次構造材料に採用され燃費削減を実現しました。これをきっかけに、自動車をはじめとする機械・構造物へ向けたCFRPの更なる適用拡大が期待されています。その一方で、CFRPの長期信頼性や耐久性を適切に評価することも重要課題となっています。CFRPは疲労特性に優れた材料と言われていますが、マトリックスクラックや層間剥離などの損傷が疲労負荷を受けることによって発生、進展し、構造物の強度低下を引き起こします。本セミナーでは、最近、航空機や自動車等の構造材料として注目を集めているCFRPの疲労損傷進展評価および寿命評価技術について分かりやすく解説します。

1. 複合材料の疲労特性評価の基礎
   1. 疲労破壊事故事例
   2. 複合材料の構造と強度
   3. 複合材料の疲労損傷と評価
2. 複合材料の損傷観察技術
3. 繰返し変動負荷を受けるCFRP積層板の疲労寿命予測
4. 超高サイクル疲労におけるCFRP積層板の長期信頼性評価
   1. 層間剥離の進展特性評価
   2. トランスバースクラックの進展特性評価
5. CFRP積層板の疲労損傷発生予測
   1. トランスバースクラック発生寿命予測
   2. 疲労損傷が生じないCFRP積層板の疲労強度設計
6. 厚肉CFRP積層板の面外疲労強度特性評価
   1. 厚肉CFRP積層板の面外方向疲労試験方法
   2. 厚肉CFRP積層板の面外方向疲労寿命評価
• 質疑応答

3. CFRPの長期耐久性評価のための加速試験

(2016年3月7日 14:00〜15:20)

　CFRPは航空機や船舶、車両等、過酷な環境の下で高い信頼性が要求される機械構造物に使用されつつある。CFRPを安全安心に使用するためには、その長期耐久性を正確に予測する技術が必要である。本講座では、CFRPの長期耐久性評価のための加速試験について紹介する。

1. はじめに
   1. 加速試験の必要性
   2. マトリックス樹脂から見たCFRP
2. 時間 – 温度換算則
   1. 樹脂の粘弾性と時間 – 温度換算則
   2. CFRPの強度への時間 – 温度換算則の適用
3. 耐久性加速試験
   1. 加速試験の概要
   2. 加速試験の適用条件
   3. 加速試験の手順
   4. 加速試験の適用例
4. おわりに
• 質疑応答

4. 高速度撮影によるCFRPの破壊挙動

(2016年3月7日 15:30〜16:50)

1. CFRPの試験方法
   1. CFRPに関するJIS規格
   2. その他の試験方法
2. 評価装置の紹介
   1. 材料試験機
      1. 精密万能試験機
      2. 疲労試験機
      3. 衝撃試験機
   2. 非破壊X線検査装置
   3. 熱分析装置
3. 測定評価例
   1. 材料試験評価例
      1. 静的引張
      2. 曲げ
      3. 疲労
      4. 高速引張
      5. 打ち抜き
   2. 非破壊X線検査装置評価例
   3. 熱分析評価例
4. 一方向CFRPの高速引張試験における破壊観察
5. 高速引張試験にお有孔CFRPの破壊観察
6. デジタル画像相関法によるけるひずみ分布の観察
• 質疑応答